4.2.Дослідження еп при підсиленні гармонічних сигналів

Перевести БТ в активний режим ( перемикач J1 вимкнути, J2 – замкнути

(рис. 2 ). Функціональний генератор – в режим гармонічного сигналу.

Рис. 2. Дослідження ЕП при підсиленні гармонічного сигналу

Експериментально визначити амплітуду вхідного сигналу, за якої забезпечується формування вихідного гармонічного сигналу максимальної амплітуди без спотворень. За допомогою візірних лінійок визначити коефіцієнт підсилення ЕП ( рис. 3 ). Зверніть увагу на те, що візірні лінії визначають повний розмах синусоїди. На панелі функціонального генератора показана амплітуда 35 мВ. Коефіцієнт підсилення визначається як відношення амплітуд або повного розмаху вихідного сигналу до вхідного.

Рис. 3. Визначення амплітуд вхідного та вихідного сигналів

На рис.2 показані значення струмів бази, колектора та напруг БЕ і КЕ в робочій точці. Важливо засвоїти процес формування вихідної напруги шляхом зміни струму колектора під впливом вхідного інформаційного сигналу. В результаті: U вих. = U КЕ = E - I К RК. Слід запам’ятати: за любого діапазону зміни вхідного сигналу напруга на колекторі змінюється в межах

0 В ( чорна лінія на рис. 4 ) до Е = 9 В ( синя лінія на рис.4 ). Якщо перемикач J4 вимкнути, на колекторі встановлюється напруга робочої точки ( 4.5 В , рис.5 ). Червоною лінією відображається вхідний сигнал.

Рис.4. Діапазон зміни U КЕ Рис.5. Відновлення початкової напруги при U вх = 0

Для більшої наглядності вхід 4-х канального осцилографа « С » підключено до додаткового джерела живлення 9В, а тому синій промінь відображає рівень ЕК. Для візуалізації рівня ЕК/2 на вхід осцилографа « D » підключено додаткове джерело живлення 4.5 В ( лінія зеленого кольору ).

Якщо ЕП призначається для підсилення імпульсів як негативної так і позитивної полярностей, то початкове положення робочої точки залишається таким як і при підсиленні гармонічного сигналу ( U КЕ = 4.5 B ).

На рис.6 подані осцилограми вхідного ( червоний колір ) та вихідного імпульсів при підсиленні позитивних імпульсів за початкового положення робочої точки ЕК/2.

а) б)

Рис.6. Осцилограми сигналів при підсиленні імпульсів позитивної ( а ) та негативної полярностей

Зверніть увагу на те, що в такому режимі як би не збільшувалась амплітуда вхідного сигналу, амплітуда вихідного сигналу на перевищує Е К /2.

4.3. Дослідження еп при підсиленні одно полярних сигналів

При проектуванні та налаштовуванні імпульсних підсилювачів, які призначаються для обробки одно полярних сигналів, необхідно користуватись наступним правилом: якщо полярність вхідного сигналу переводить емітерний перехід у відкритий стан, то початковим має бути режим відсічки і навпаки. Для цього необхідно накреслити структуру заданого транзистора ( п-р-п або р-п-р ), позначити схему вмикання транзистора ( СЕ, СК, СБ ) та виділити область ( електрод ), на який подається сигнал відповідної полярності. В нашому випадку схема СЕ, а імпульси подаються на вхідний електрод – базу ( тобто область « п ». Це означає, що при надходженні імпульсів позитивної полярності емітер ний перехід відкривається і початковим режимом повинен бути режим відсічки

( рис.7- а ). При цьому амплітуда вихідного сигналу може досягати рівня Е К.

а) б)

Рис. 7. Обробка імпульсів позитивної полярності за початкових режимів:

а) відсічки; б) насичення

Якщо початковим буде режим насичення, то при надходженні імпульсів позитивної полярності реакція схеми на виході майже відсутня ( рис.7-б ).

На рис. 8 подані осцилограми вхідних та вихідних імпульсів за початкових режимів насичення ( рис.7-а ) та відсічки ( рис.8-б ).

а) б)

Рис.8. Обробка імпульсів негативної полярності за початкових режимів:

а) насичення; б) відсічки ( майже )